尹成鑫
(成都航空職業(yè)技術(shù)學(xué)院,成都 610100)
2016 年,國(guó)家出臺(tái)了《智能制造發(fā)展規(guī)劃(2016-2020 年)》,對(duì)我國(guó)未來幾年智能制造業(yè)的發(fā)展方向及發(fā)展路徑進(jìn)行了整體規(guī)劃,我國(guó)制造業(yè)轉(zhuǎn)型的道路更加明晰。在此之后,工信部等相關(guān)部委又先后發(fā)布了相關(guān)規(guī)劃,對(duì)機(jī)器人產(chǎn)業(yè)、智能汽車、智能硬件等具體發(fā)展領(lǐng)域進(jìn)行了系統(tǒng)規(guī)劃,同時(shí)從發(fā)展理念上明確了“綠色工業(yè)發(fā)展、綠色制造業(yè)”的發(fā)展方向,形成了以“中國(guó)制造2025”為核心的制造業(yè)“1+33”具體規(guī)劃體系[1]。在國(guó)家戰(zhàn)略提出的同時(shí),以智能制造業(yè)為主要發(fā)展方向的各地政府和工業(yè)園區(qū),積極響應(yīng)國(guó)家政策,制定了立足本地實(shí)際的智能制造業(yè)發(fā)展規(guī)劃,在各自國(guó)民經(jīng)濟(jì)的“十三五”規(guī)劃中進(jìn)行了重點(diǎn)闡述。像北京、鄭州、西安等省會(huì)城市在未來五年內(nèi)先后出臺(tái)了智能制造業(yè)發(fā)展規(guī)劃。大力發(fā)展智能制造,促進(jìn)轉(zhuǎn)型升級(jí)的產(chǎn)業(yè)發(fā)展模式受到各大制造業(yè)城市的廣泛關(guān)注。預(yù)計(jì)將占據(jù)全國(guó)智能制造業(yè)發(fā)展機(jī)遇的共識(shí)基本形成。在此基礎(chǔ)上,本文重點(diǎn)研究了國(guó)內(nèi)外智能制造業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀及其對(duì)汽車產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型升級(jí)的重要影響,以期對(duì)中國(guó)汽車制造業(yè)的發(fā)展提出一些思考。
智能制造技術(shù)是目前最前沿的網(wǎng)絡(luò)技術(shù),傳感技術(shù),自動(dòng)化技術(shù),機(jī)器人技術(shù),仿生技術(shù)等綜合運(yùn)用。通過達(dá)成人機(jī)互動(dòng)、智能感知、自主決策、自主運(yùn)行的目標(biāo),實(shí)現(xiàn)各種尖端技術(shù)的深度融合和集成發(fā)展,這是目前的發(fā)展趨勢(shì)也是未來很長(zhǎng)一段時(shí)間制造業(yè)發(fā)展的主要方向。智能汽車是當(dāng)前汽車工業(yè)和智能制造業(yè)整合的典型代表。[]自從2008 年全球金融危機(jī)以來,主要資本主義國(guó)家紛紛認(rèn)識(shí)到實(shí)體經(jīng)濟(jì)的無可替代性,包括汽車工業(yè)和智能制造業(yè)以提到國(guó)家發(fā)展戰(zhàn)略的高度。智能制造技術(shù)已成為世界制造業(yè)發(fā)展的新方向,關(guān)系著世界未來經(jīng)濟(jì)發(fā)展的成敗。
世界主要工業(yè)化國(guó)家的在智能制造產(chǎn)業(yè)領(lǐng)域的發(fā)展起步較早,從智能制造概念自上世紀(jì)80年代提出以來,已經(jīng)發(fā)展了30 多年。最初的研究主要是集中于自動(dòng)化技術(shù),主要目的是解放勞動(dòng)密集型產(chǎn)業(yè),以機(jī)器代替人手進(jìn)行勞動(dòng),極大地提高了效率和解放了生產(chǎn)力。日本從1989 年就已經(jīng)展開對(duì)智能制造系統(tǒng)的研發(fā),1994 年又在智能制造產(chǎn)業(yè)項(xiàng)目上啟動(dòng)了國(guó)際合作,實(shí)現(xiàn)了領(lǐng)跑。美國(guó)和歐盟分別于上世紀(jì)90 年代開始不斷重視對(duì)智能制造技術(shù)的投入和研發(fā),1994 年,歐盟實(shí)施了一項(xiàng)研究項(xiàng)目,重點(diǎn)對(duì)信息技術(shù)、先進(jìn)制造技術(shù)等39 項(xiàng)關(guān)鍵技術(shù)開展長(zhǎng)期研究,不斷提升智能制造技術(shù)在該區(qū)域經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)中的重要性[2]。除此之外,主要幾個(gè)制造業(yè)強(qiáng)國(guó)還大力推進(jìn)戰(zhàn)略合作,發(fā)揮各自優(yōu)勢(shì)共同推動(dòng)技術(shù)突破,發(fā)揮聯(lián)盟優(yōu)勢(shì)。
自金融危機(jī)以來,世界主要工業(yè)化國(guó)家出臺(tái)了一攬子刺激政策,以促進(jìn)制造業(yè)的轉(zhuǎn)型升級(jí)。德國(guó)作為世界制造業(yè)強(qiáng)國(guó),在數(shù)控機(jī)床、制造和工程自動(dòng)化等領(lǐng)域投入了大量研究,主要模式是通過各州政府與專業(yè)研究機(jī)構(gòu)的合作;從2013年開始,基于智能制造的“工業(yè)4.0”戰(zhàn)略啟動(dòng),使德國(guó)進(jìn)一步鞏固了其在全球制造業(yè)的領(lǐng)先地位。日本在協(xié)作機(jī)器人和無人工廠領(lǐng)域投入了大量研發(fā)力量,國(guó)際競(jìng)爭(zhēng)力優(yōu)勢(shì)明顯。美國(guó)政府推出了“先進(jìn)制造伙伴關(guān)系計(jì)劃”、“先進(jìn)制造業(yè)國(guó)家戰(zhàn)略計(jì)劃”,一方面加強(qiáng)智能制造業(yè)的研究和投入,先后設(shè)立創(chuàng)新制造研究組織和數(shù)字化制造研究機(jī)構(gòu),通過加強(qiáng)政府投入,減免稅收、人才優(yōu)待等在內(nèi)的一系列刺激計(jì)劃,大力發(fā)展以工業(yè)機(jī)器人和人工智能化平臺(tái)為代表的現(xiàn)代制造業(yè)。[3]
我國(guó)的智能制造業(yè)雖然也起步于上世紀(jì)80年代,但是由于制造業(yè)基礎(chǔ)薄弱,發(fā)展較慢,直到進(jìn)入21 世紀(jì),我國(guó)制造業(yè)的飛速發(fā)展也帶來了智能制造產(chǎn)業(yè)的發(fā)展,在一些重點(diǎn)領(lǐng)域和重點(diǎn)項(xiàng)目中取得了成果,智能制造及其它相關(guān)產(chǎn)業(yè)也形成了初步規(guī)模。一是智能制造業(yè)的基礎(chǔ)領(lǐng)域得到了長(zhǎng)足進(jìn)步。如傳感技術(shù)、數(shù)控技術(shù)、控制系統(tǒng)、智能處理系統(tǒng)等,我國(guó)已然在這些領(lǐng)域取得了一些技術(shù)性突破,這主要得益于我國(guó)依托于重點(diǎn)高校和科研院所建立的相關(guān)國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室、工程技術(shù)研發(fā)中心和企業(yè)技術(shù)研發(fā)中心等平臺(tái),吸引和培養(yǎng)了大批長(zhǎng)期從事此領(lǐng)域研發(fā)工作的學(xué)者和技術(shù)人員;二是產(chǎn)業(yè)規(guī)模初步形成,智能制造裝備產(chǎn)業(yè)體系得以發(fā)展。隨著國(guó)家的重視和一些基礎(chǔ)性領(lǐng)域取得的技術(shù)性突破,我國(guó)的智能制造產(chǎn)業(yè)體系基本確立,表現(xiàn)在工業(yè)機(jī)器人、自動(dòng)化成套生產(chǎn)設(shè)備、智能控制系統(tǒng)、智能傳感系統(tǒng)的自主化水平上。三是國(guó)家的重視、扶持、投入力度不斷加大。最近幾年國(guó)家層面連續(xù)出臺(tái)了關(guān)于智能制造業(yè)發(fā)展的專項(xiàng)規(guī)劃,如《智能制造發(fā)展規(guī)劃(2016-2020 年)》、《中國(guó)制造2025》、《國(guó)務(wù)院關(guān)于深化制造業(yè)與互聯(lián)網(wǎng)融合發(fā)展的指導(dǎo)意見》等文件,提出了智能制造業(yè)的發(fā)展方向,設(shè)立了大批科研重點(diǎn)項(xiàng)目,投入了大量研發(fā)資金。
近年來,我國(guó)汽車及智能制造產(chǎn)業(yè)發(fā)展迅速,取得了顯著成效,但總體上還存在一些屏障,限制了中國(guó)汽車和智能制造業(yè)發(fā)展:一是規(guī)模化程度依然較低,難以滿足國(guó)內(nèi)市場(chǎng)對(duì)于智能制造裝備和相關(guān)技術(shù)的發(fā)展需要,特別是在高端制造裝備的需求上,據(jù)統(tǒng)計(jì),我國(guó)在部分關(guān)鍵技術(shù)上還存在產(chǎn)能嚴(yán)重不足,無法滿足國(guó)內(nèi)市場(chǎng)的情況,在工業(yè)機(jī)器人、集成電路芯片制造裝備、汽車制造關(guān)鍵設(shè)備等領(lǐng)域自給能力嚴(yán)重不足,依然靠從他國(guó)進(jìn)口。二是自主創(chuàng)新能力不足,關(guān)鍵技術(shù)領(lǐng)域依然缺乏自主知識(shí)產(chǎn)權(quán),如部分核心元器件依靠進(jìn)口,智能控制系統(tǒng)、精密測(cè)量技術(shù)、關(guān)鍵軟件設(shè)備等具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的成果較少,整體自主創(chuàng)新能力還有待進(jìn)一步提升。三是重制造、輕系統(tǒng)研發(fā)。智能制造技術(shù)的核心是信息技術(shù)、自動(dòng)化技術(shù)與高端制造業(yè)的融合,從某種意義上說是信息技術(shù)和自動(dòng)化技術(shù)的進(jìn)步帶動(dòng)了制造業(yè)的發(fā)展。當(dāng)前,我國(guó)制造業(yè)的發(fā)展上存在一定的重視硬件研發(fā)忽視軟件系統(tǒng)研究的傾向,造成我國(guó)許多工業(yè)軟件嚴(yán)重依賴進(jìn)口,智能制造在“智”的投入和研發(fā)的程度亟待加強(qiáng)。
作為當(dāng)前國(guó)民經(jīng)濟(jì)的支柱產(chǎn)業(yè)之一,汽車及智能制造產(chǎn)業(yè)在國(guó)民經(jīng)濟(jì)中的重要地位毋庸置疑。根據(jù)中國(guó)汽車工業(yè)協(xié)會(huì)公布的數(shù)據(jù),2016 年,中國(guó)汽車產(chǎn)銷量創(chuàng)歷史新高,汽車產(chǎn)銷量分別為2818 萬輛和2880.22 萬輛,同比增長(zhǎng)14.46%和13.65%。然而,在這鮮亮的數(shù)字背后,造車工藝不穩(wěn)定、電氣系統(tǒng)故障率高、高端品牌缺乏、低端產(chǎn)能結(jié)構(gòu)過剩等問題嚴(yán)重制約著我國(guó)汽車產(chǎn)業(yè)的健康、高質(zhì)發(fā)展,其根源在于我國(guó)裝備制造業(yè)整體發(fā)展水平的滯后。當(dāng)下我國(guó)汽車產(chǎn)業(yè)正處在轉(zhuǎn)型升級(jí)的關(guān)鍵節(jié)點(diǎn),智能制造產(chǎn)業(yè)的發(fā)展關(guān)系到汽車產(chǎn)業(yè)從制造到“智造”的根本蛻變。因此,大力發(fā)展智能制造技術(shù)與高端裝備產(chǎn)業(yè),推動(dòng)我國(guó)汽車產(chǎn)業(yè)搶占高端市場(chǎng),迎合國(guó)內(nèi)外用戶對(duì)汽車性能、質(zhì)量等方面的更高需求,產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型升級(jí)是根本路徑。
我國(guó)汽車產(chǎn)業(yè)的發(fā)展離不開成本降低、質(zhì)量提高、效率提升,這些都離不開制造業(yè)水平的自動(dòng)化、信息化。無論是部件制造,還是整車裝配都需要高度自動(dòng)化、精確化,以保證汽車品質(zhì)的穩(wěn)定性和效率的高效性。在信息化高速發(fā)展的今天,用戶對(duì)于汽車的個(gè)性化需求已經(jīng)成為汽車制造商開展競(jìng)爭(zhēng)的重要著力點(diǎn),關(guān)系到用戶對(duì)于汽車品牌和類型的選擇及評(píng)價(jià)。這些都需要汽車產(chǎn)業(yè)具備產(chǎn)品快速研制及市場(chǎng)投放的積極應(yīng)對(duì)能力,而這種能力的體現(xiàn)必然需要以高效的裝備自動(dòng)化、智能化水平為基礎(chǔ)。
在傳統(tǒng)汽油機(jī)汽車設(shè)計(jì)制造領(lǐng)域,我們起步晚、基礎(chǔ)差、積累少,已經(jīng)很難在國(guó)際市場(chǎng)占據(jù)有利形勢(shì)。但從新能源汽車成長(zhǎng)速度和發(fā)展水平來看,無論是動(dòng)力系統(tǒng)、操控系統(tǒng)還是設(shè)計(jì)原理都還處于研發(fā)階段,規(guī)模生產(chǎn)還未成熟、國(guó)際格局還未形成、世界標(biāo)準(zhǔn)還未統(tǒng)一,這恰恰是我國(guó)汽車產(chǎn)業(yè)未來趕超世界發(fā)達(dá)國(guó)家、形成自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)品牌的重要突破口。因此,為促進(jìn)我國(guó)汽車產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型升級(jí)、占據(jù)國(guó)際有利競(jìng)爭(zhēng)地位,政府開始大力扶持新能源汽車產(chǎn)業(yè)發(fā)展;這就要求新能源汽車盡快突破動(dòng)力電池、驅(qū)動(dòng)電機(jī)和電子控制系統(tǒng)的核心技術(shù),要以先進(jìn)智能制造技術(shù)為基礎(chǔ),這樣才能有效降低成本、提高效率、完善質(zhì)量。
在全球智能制造技術(shù)和高端裝備產(chǎn)業(yè)發(fā)展提質(zhì)增速的今天,我國(guó)的汽車制造業(yè)既面臨嚴(yán)峻挑戰(zhàn),也迎來了快速成長(zhǎng)的機(jī)遇,特別是以新能源汽車為代表的新興汽車市場(chǎng)。因此,基于我國(guó)智能制造技術(shù)和高端裝備產(chǎn)業(yè)發(fā)展來思考汽車產(chǎn)業(yè)的轉(zhuǎn)型升級(jí)也具有十分重要的意義。
產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟在提升產(chǎn)業(yè)核心競(jìng)爭(zhēng)力及區(qū)域自主創(chuàng)新能力方面的功能越來越受到學(xué)者和企業(yè)家們的關(guān)注,縱觀國(guó)外汽車產(chǎn)業(yè)發(fā)展史,產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟的效果更是有目共睹的;近些年構(gòu)建智能制造技術(shù)和高端裝備產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟所取得的實(shí)際效果開始顯現(xiàn);產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟已然成為提升區(qū)域產(chǎn)業(yè)經(jīng)濟(jì)核心競(jìng)爭(zhēng)力的重要組織形式,同時(shí)在推進(jìn)國(guó)家知識(shí)產(chǎn)權(quán)戰(zhàn)略加速自主創(chuàng)新能力建設(shè)上也收效顯著。需要強(qiáng)調(diào)的是,在推動(dòng)產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟形成的過程中,政府作用不容忽視,產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟最重要的主體是企業(yè),其本質(zhì)是追求最大效益,在技術(shù)創(chuàng)新過程中可能更關(guān)心眼前利益,具有局限性。特別是與高校及科研院所合作方面,因?yàn)闆]有短期可見的效益,企業(yè)往往缺乏前瞻性的戰(zhàn)略規(guī)劃。因此,在推進(jìn)產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟的進(jìn)程中,政府需要發(fā)揮主導(dǎo)作用,引導(dǎo)企業(yè)與企業(yè)、企業(yè)與高校、科研院所及其他組織開展技術(shù)創(chuàng)新合作,幫助企業(yè)構(gòu)建長(zhǎng)遠(yuǎn)戰(zhàn)略規(guī)劃;并總體把控技術(shù)創(chuàng)新風(fēng)向標(biāo),確保技術(shù)創(chuàng)新符合產(chǎn)業(yè)發(fā)展的未來方向。
“十三五”時(shí)期是我國(guó)汽車及智能制造產(chǎn)業(yè)發(fā)展的歷史機(jī)遇期,要搶抓當(dāng)下制造業(yè)轉(zhuǎn)型升級(jí)關(guān)鍵時(shí)期,將行業(yè)發(fā)展重點(diǎn)放到新能源汽車、智能汽車上來[4]。如何引導(dǎo)、服務(wù)我國(guó)汽車產(chǎn)業(yè)大力開展自主創(chuàng)新,在汽車及智能制造領(lǐng)域取得整體進(jìn)展,形成行業(yè)自主品牌,改變我國(guó)汽車行業(yè)由裝配為主的行業(yè)局面是政府必須要思考的問題[5]。在這種背景下,努力改善提升我國(guó)的產(chǎn)業(yè)自主創(chuàng)新環(huán)境尤為重要,這關(guān)系到行業(yè)的知識(shí)產(chǎn)權(quán)研發(fā)水平和成果轉(zhuǎn)化效益,關(guān)系到整個(gè)地區(qū)的自主創(chuàng)新能力和核心競(jìng)爭(zhēng)力。同時(shí),創(chuàng)新環(huán)境是一個(gè)復(fù)雜的系統(tǒng),關(guān)系到政治、經(jīng)濟(jì)、管理、教育、科研等各個(gè)領(lǐng)域,需要政府機(jī)構(gòu)、企業(yè)、高校、科研院所等相關(guān)部門采取共同行動(dòng),建設(shè)知識(shí)產(chǎn)權(quán)數(shù)據(jù)庫,為企業(yè)開展技術(shù)創(chuàng)新指明方向、尋求相關(guān)專利技術(shù)提供平臺(tái),為企業(yè)開展技術(shù)創(chuàng)新提供指向、搜索服務(wù),進(jìn)一步提升技術(shù)創(chuàng)新的市場(chǎng)準(zhǔn)確度和科技前沿度。同時(shí),通過知識(shí)產(chǎn)權(quán)數(shù)據(jù)庫對(duì)專利等進(jìn)行深層次的價(jià)值挖掘,為企業(yè)、個(gè)人、科研機(jī)構(gòu)開展技術(shù)研發(fā)提供精準(zhǔn)的引導(dǎo)服務(wù)和強(qiáng)有力的數(shù)據(jù)支撐。
我國(guó)是制造業(yè)大國(guó),與其他制造業(yè)強(qiáng)國(guó)相比,往往在尖端領(lǐng)域和關(guān)鍵技術(shù)上受制于人,大而不強(qiáng)的問題較為突出。因此,在當(dāng)今日益激烈的智能制造國(guó)際競(jìng)爭(zhēng)中,需要努力發(fā)揚(yáng)社會(huì)主義中國(guó)集中力量辦大事的體制優(yōu)勢(shì),在關(guān)鍵領(lǐng)域、關(guān)鍵技術(shù)上開展國(guó)家層面的技術(shù)攻關(guān),以彌補(bǔ)市場(chǎng)行為研發(fā)高精尖技術(shù)上的不足[6]。以“電動(dòng)化、輕量化、智能化”為發(fā)展方向,不斷推進(jìn)汽車生產(chǎn)關(guān)鍵技術(shù)實(shí)現(xiàn)突破,健全汽車產(chǎn)業(yè)鏈,加強(qiáng)傳統(tǒng)汽車、新能源汽車的研發(fā)設(shè)計(jì),形成集汽車設(shè)計(jì)開發(fā)、檢測(cè)、制造、展銷、貿(mào)易于一體的產(chǎn)業(yè)鏈,全面實(shí)現(xiàn)汽車產(chǎn)業(yè)的升級(jí)和發(fā)展;同時(shí),大力推進(jìn)汽車專業(yè)研發(fā)平臺(tái)和團(tuán)隊(duì)建設(shè),圍繞汽車發(fā)動(dòng)機(jī)、車身鍛造、智能導(dǎo)航、控制系統(tǒng)、傳感系統(tǒng)等關(guān)鍵技術(shù)的研發(fā),形成具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的關(guān)鍵技術(shù)。